JPS60138212A - 地熱バイナリ−サイクルプラント - Google Patents

地熱バイナリ−サイクルプラント

Info

Publication number
JPS60138212A
JPS60138212A JP58244107A JP24410783A JPS60138212A JP S60138212 A JPS60138212 A JP S60138212A JP 58244107 A JP58244107 A JP 58244107A JP 24410783 A JP24410783 A JP 24410783A JP S60138212 A JPS60138212 A JP S60138212A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
geothermal
steam
preheater
water
boiling point
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
JP58244107A
Other languages
English (en)
Inventor
Eiji Sekiya
関矢 英士
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Toshiba Corp
Original Assignee
Toshiba Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Toshiba Corp filed Critical Toshiba Corp
Priority to JP58244107A priority Critical patent/JPS60138212A/ja
Publication of JPS60138212A publication Critical patent/JPS60138212A/ja
Pending legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F03MACHINES OR ENGINES FOR LIQUIDS; WIND, SPRING, OR WEIGHT MOTORS; PRODUCING MECHANICAL POWER OR A REACTIVE PROPULSIVE THRUST, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • F03GSPRING, WEIGHT, INERTIA OR LIKE MOTORS; MECHANICAL-POWER PRODUCING DEVICES OR MECHANISMS, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR OR USING ENERGY SOURCES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • F03G7/00Mechanical-power-producing mechanisms, not otherwise provided for or using energy sources not otherwise provided for
    • F03G7/04Mechanical-power-producing mechanisms, not otherwise provided for or using energy sources not otherwise provided for using pressure differences or thermal differences occurring in nature
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02EREDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E10/00Energy generation through renewable energy sources
    • Y02E10/10Geothermal energy

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Combustion & Propulsion (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Engine Equipment That Uses Special Cycles (AREA)

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 [発明の技術分野] 本発明は地熱バイナリ−サイクルプラントに係り、特に
蒸気併用型バイナリ−サイクルプラン1〜の蒸発器およ
び予熱器の洗浄を行ない得るようにした地熱バイナリ−
サイクルプランi・に関するものである。
[発明の技術的背景とその問題点] 地熱エネルギーを利用する発電方式の一つに地熱バイナ
リ−サイクルプラントがある。これは、地熱水の熱で低
沸点媒体を加熱し、これにより得られる低沸点媒体の蒸
気で負荷としてのタービンを駆動して発電するもので、
地熱水の温度が低くてそれを減圧沸騰させて得られる蒸
気では発電することが不都合な場合等によく用いられる
方式である。このような方式では、地熱を低沸点媒体に
伝える伝熱性能の向上が極めて重要であり、伝熱性能の
低下はプラントの効率に大きな影響を及ぼすか、地熱流
体中には一般にスケール成分が含まれており、これが熱
交換器の伝熱管に析出・付着して来るので、熱交換器の
伝熱管を清浄するだめの手段が必要である。そこで、従
来上記熱交換器として多管式の熱交換器を用いるもので
、且つイの伝熱管内を流れる流体が液体(熱水)の場合
には、その流れの中に伝熱管の内径よりもやや直径の大
きなスポンジボールを多数投入し、このスポンジホール
で伝熱管の内面を清掃するスポンジボール洗浄装置が適
用されている。
第1図は、この種の地熱水専用型バ・イナリーサイクル
プラントの系統構成の一例を示したものである。図にお
いて、図示しないセパレータから地熱水路を介して供給
される地熱水1は、熱交換器としての蒸発器2を通る際
に低沸点媒体3を加熱して、低沸点媒体の蒸気を発生さ
せた後、熱交換器としての予熱器4で低沸点媒体3を予
熱してからプラント外へ排出される。また、上記低沸白
蝋K 3の蒸気1ユタービン5を回転させ、タービン5
に結合された発電機6により発電が行なわれる。
さらに、このタービン5の排気は凝縮機7で冷却水8に
て冷却され凝縮して液体の状態に戻り、媒体ポンプ9で
予熱器4に送られてこの系統内を循環する。一方、上記
蒸発器2および予熱器4が多管式の熱交換器の場合には
、地熱水1中に含まれるスケール成分が蒸発器2および
予熱器4の伝熱管の内面に付駕するため、これを防止1
“る目的でスポンジボール洗浄装置を設けている。この
スポンジボール洗浄装置は、基本的にはストレーナ10
と、ボール循環ポンプ11と、コレクタ12と、ボール
循環弁13aおよび1311どから成っている。つまり
、コレクタ12内に所定個数のスポンジボールを収納し
ておき、洗浄時にボール循環弁11を全開してボール循
環ポンプ11を運転すると、スポンジボールはその流れ
にのって地熱水1の流れに合流し、蒸発器2および予熱
器4の伝熱管内を流れるどきにその内面を拭く作用をし
た後にパストレーナ10で捕えられ、ホール循環ポンプ
11を通ってこの循環系統内を循]1する。
そして、以上の清掃作業が所定時間杼過したら、コレク
タ12内の網でスポンジボールを捕集し回収して清掃を
終了する。なお14は、地熱水1の供給・しゃ断を行な
うための地熱水しゃ新井である。上記のように、地熱水
のみを利用するバイナIj−サイクルプラン1〜にはか
かるスポンジボール洗浄装置を適用することが可能であ
る。
一方パイナリーザイクルプラントには、低沸点媒体の蒸
発を地熱蒸気の凝縮潜熱で行ない、この地熱蒸気の凝縮
流体と地熱水とを混合して低沸点媒体の予熱を行なう方
式の蒸気併用型バイナリ−サイクルプラントがある。
第2図は、この種の蒸気併用型バイナリ−サイクルプラ
ントを系統構成の一例を示したもので、第1図と同一部
分には同一符号を付して示す。つまり蒸気17f用型の
場合には、地熱水1とは別に同様に図示しないセパレー
タから地熱水1を分離して得られ地熱蒸気路を介して供
給される地熱蒸気の一部15が蒸発器2へ供給される。
この地熱蒸気15の供給量は、その凝縮潜熱が蒸発器2
内で蒸発する低沸点媒体3の蒸発潜熱にほぼ等しい量5
− となっており、地熱蒸気15は蒸発器2内を通る過程で
低沸点媒体3を蒸発さゼることに」;り凝縮し、熱水の
状態となって予熱器47\と向かう。一方、別38供給
されて来る地熱水1がこの凝縮された熱水に合流し、こ
の混合された流れが予熱器4に流入して、低沸点媒体3
を蒸発温度まで予熱する。なお16は、地熱蒸気15の
供給しゃ断を行なうための地熱蒸気しゃ新井である。
ところで、上述した蒸気併用型バイナリ−サイクルプラ
ントにおいては、その予熱器4の清掃に前述したスポン
ジボール洗浄装置を適用することは可能であるが、蒸発
器2を二流入づる地熱流体は地熱蒸気であるため、スポ
ンジホール洗浄方式装置を蒸発器2へ適用することがで
きない。このスポンジボールによる洗浄方式は、プラン
1〜を運転しながら清掃が可能だという特徴を有してお
り、この方式が適用できない限りは蒸発器2の清掃のた
めにプラントの運転をその都度停止したり、清掃方法に
よっては蒸発器2および予熱器4の分解および再組立を
行なうことになるので、運転停止−〇− によって稼動率が低下したり、分解および再組立のため
の作業が必要どなる等好ましくない事態が生じることと
なる。
[発明の目的] 本発明は、上記のような事情を考慮して成されたもので
、その目的は蒸気併用型のバイナリ−1ノイクルプラン
1〜においてもボール洗浄装置の適用を可能とし、清掃
に伴なうプラク1〜運転の停止や蒸発器、予熱器の分解
および再組立等の作業をしたりすることなく蒸発器およ
び予熱器の清掃を行なうことが可能な地熱バイナリ−サ
イクルプラン1〜を提供することにある。
[発明の概要] 上記目的を達成するために本発明では、前述した蒸気併
用型の地熱バイナリ−サイクルプラントにおいて、上記
地熱水を蒸発器へ導入すべく上記地熱水管路と地熱蒸気
管路とを結合する地熱水切替管路と、上記地熱水切替管
路の所定部所に設けられ上記地熱水をプラク1〜運転時
は地熱水管路を介して上記予熱器へ、また洗浄時は地熱
水切替管路を介して上記蒸発器へ導入すべく切替えを行
なう弁体と、洗浄時に上記蒸発器および予熱器l\複数
個のボールを投入し循環させて洗浄を行なうボール洗浄
装置とを具備して構成したことを特徴とする。
[発明の実施例コ 以下、本発明を図面に示す一実施例について説明する。
第3図は、本発明による地熱バイナリ−サイクルプラン
トの系統構成例を示すもので、第2図と同一部分には同
一符号を付して示ず。つまり第3図では、地熱水1を低
沸点媒体の蒸発器2へ供給する地熱水切替管路17を地
熱蒸気管路と地熱蒸気管路との間に設け、且つ管路の切
替えを行なう地熱水切替弁18aおよび18I)を、地
熱水切替管路17および地熱本管路予熱器入口側に設け
たものである。ここで、切替弁18aはプランi・運転
時に全開、洗浄時に全開状態に、また切替弁18bはプ
ラク1〜運転時は全開、洗浄時に全開状態となるもので
ある。
次にかかる構成の作用について述べる。まずプラントの
運転時には、地熱水切替弁18aを全閉、地熱水切替弁
18bおよびしゃ新井14を全開状態とすることにより
、前述した第2図に示す蒸気併用型バイナリ−サイクル
プラン1−とまったく同様の運転形態となる。
一方、プラントの運転の経過に伴ない蒸発器2や予熱器
4にスケールが付着して来てその洗浄が必要となった場
合には、地熱水切替弁18bおよび地熱蒸気しゃ新井1
6を全開、地熱水切替弁18aを全開状態とすることに
より、地熱水1を第1図に示す熱水専用型バイナリ−サ
イクルプラントのように流す。すなわち、地熱水1を地
熱切替管路17.地熱水切替弁18a、蒸発器2.予熱
器4を介して流す。なお、この場合、地熱蒸気15の流
れは地熱蒸気しゃ新井16を全開状態にすることにより
完全にしゃ断しても良いし、地熱蒸気しゃ新井16を微
開あるいは半開の状態として、スポンジボール循環に支
障のない範囲で供給し続けても良い。かようにして地熱
水1の切替えが完了したならば、前述のようにボール循
環弁9− 13a、13bを全開しボール循環ポンプ11を起動し
てコレクタ12よりスポンジボールを循環させ、蒸発器
2および予熱器4の伝熱管の内面を清掃する。
一方上記において、スポンジボールによる洗浄の間に蒸
発器2への地熱蒸気15の流量を、地熱蒸気しゃ新井1
6によりしゃ断したり減少させたりすると、バイナリ−
サイクルプラントへ供給される熱エネルギーの量はその
分だけ減少することになるから、プラン1〜の出力はそ
れに見合った分だけ低下するもののプランi〜の運転は
継続することになり、以下この点について詳述する。
第4図は、第3図の蒸発器2および予熱器4における熱
交換の状況を示す収態線図であり、横軸は交換熱量Qを
表tpt、、縦軸は温度Tを表わしている。
まず1図示実線はスポンジボールによる洗浄を行なわな
い場合の状態であり、地熱蒸気15がT1の温度で凝縮
する際に低沸点媒体3を【1の温度で蒸発させる。凝縮
した地熱蒸気15は地熱10− 水1ど合流し、1.の温度の低沸点媒体3を11の温度
まで予熱する。この過程で地熱水1側の温度は1.から
1oまで温度が下がり、(0の温度で予熱器4を出て行
く。以上の熱交換により、地熱蒸気15および地熱水1
からはQlの熱が低沸点媒体3に与えられる。
つきに、スポンジボールによる洗浄のために地熱水切替
弁18aを全開し、地熱蒸気しゃ新井16を全開の状態
にしたどすると、蒸発器2、予熱器4へは地熱水1しか
流れなくなるので、このときの熱交換は第4図の破線の
ようになり交換熱量QはQ2まで低下する。この場合に
は、低沸点媒体3の蒸発温度を【1から【2へと下げる
ことによって02に見合った熱交換が可能であり、プラ
ン1〜はそれ相当の出力で運転を継続することができる
また、もし蒸気でスポンジボールによる洗浄が地熱水切
替弁18aを中間開度にして行なわれるならば、その際
の熱交換の状況は第4図の実線と破線との間の状態とな
り、その−例が第4図の一点鎖線である。この場合には
温度T1の地熱蒸気15が少量与えられるため、低沸点
媒体3の蒸j?温度を+3とすることによりQ3の熱交
換が可能である。イして、スポンジボールによる洗浄に
不都合とならない範囲で地熱蒸気15の供給を行なえば
、洗浄中にお(プるプラント出力の低下し少なくてすむ
ことになる。
上述のように構成の地熱バイナリ−サイクルプラントに
おいては、従来の管路に地熱水切替管路17と、これら
管路の切替えを11なうための切換弁18a、18bを
匈加するのみて、これまで不可能であった蒸気イカ用型
バイナリ−サイクルプラントへのスポンジボール洗浄装
置の適用が可能となる。このため、短時間のプラント出
力低下を生じるのみで、プラン1〜の運転を継続しなが
ら容易に蒸発器2および予熱器4の伝熱管の清掃を行な
うことが可能となり、清掃に伴なう従来のようなプラン
ト運転の停止や蒸発器2.予熱器4の分解および再組立
の作業が一切不要となる他、頻繁な清掃が可能となるの
で、プラントの性能低下も少なく全般にわたって高効率
の運転を行なうことができることになる。
尚、本発明においては、必ずしも蒸発器2と予熱器4と
を同時に清掃する必要はなく、第3図において地熱水切
替弁18aを全開状態としたままスポンジボールによる
洗浄を行なうことにより、予熱器4のみを清掃すること
ができる。すなわち、地熱水1の温度の低下に伴なって
析出してくるシリカスケールのようなスケールに対して
は、蒸発器2よりも予熱器4の清掃頻度を上げた方が効
果的な場合も予想されるが、本発明ではかような対応も
可能であり、しかもこの場合にはプラントの出力を低下
させずにすむという効果も得られる。
また、第3図では地熱水切替弁18aおよび18bとい
うように2個の切替弁により管路を切替る方式としてい
るが、地熱水切替管路17と地熱水管路との分岐点Aに
三方弁1個を設けるようにしても前述と同様の効果を得
ることが可能である。
さらに、上記で地熱バイナリ−サイクルプラン13− トへの適用を目的として説明しているが、廃熱水と廃蒸
気を有効利用するための廃熱回収プラン1へ等へも同様
に適用することが可能であることは言うまでもない。
さらにまた本発明は、地熱流体を淡水に熱交換して行な
われる地熱多目的利用の熱交換器に対しても同様に適用
することが可能である。
また、ボールとしてスポンジボールを用いたが、これ以
外のボールを用いて清掃するようにしてもよいものであ
る。
[発明の効果] 以上説明したように本発明によれば、蒸気併用型のバイ
ナリ−サイクルプラン1〜においてもボール洗浄装置の
適用を可能とし、清掃に伴なうプラント運転の停止や蒸
発器、予熱器の分解および再組立等の作業をしたりする
ことなく蒸発器および予熱器の清掃を行なうことが可能
な地熱バイナリ−サイクルプラントが提供できる。
【図面の簡単な説明】
第1図は熱水専用型バイナリ−サイクルブラン14− 1−の系統構成の一例を示す図、第2図は蒸気例用型ハ
イプリーサイクルプラン1〜の系統構成の一例を示す図
、第3図は本発明の一実施例を示す系統構成図、第4図
は第3図の蒸発器お」:び予熱器における熱交換の状況
を示ず収態線図である。 1・・・地熱水、2・・・蒸発器、3・・・低沸点媒体
、4・・・予熱器、5・・・タービン、6・・・発電機
、7・・・凝縮機、8・・・冷却水、9・・・媒体ポン
プ、10・・・ストレーナ、11・・・ボール循環ポン
プ、12・・・コレクタ、13a、13b・・・ボール
循環弁、14・・・地熱水しゃ新井、15・・・地熱蒸
気、16・・・地熱蒸気しヤ新井、17・・・地熱水切
替管路、18a、18b・・・地熱水切替弁。 出願人代理人 弁理士 鈴江武彦 =15−

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 地中から得られる地熱水を分離して得られ且つ地熱蒸気
    管路を介して供給される地熱蒸気の凝縮潜熱により蒸発
    器で低沸点媒体を蒸発させて当該低沸点媒体の蒸気を負
    荷側へ供給し、前記蒸発器からの地熱蒸気の凝縮流体と
    地熱水管路を介して供給される前記地熱水とを混合した
    混合水により予熱器で前記低沸点媒体の予熱を行なう蒸
    気併用型の地熱バイナリ−サイクルプラントにおいて、
    前記地熱水を蒸発器へ導入すべく前記地熱水管路と地熱
    蒸気管路とを連結する地熱水切替管路と、前記地熱水切
    替管路の所定部所に設けられ前記地熱水をプラント運転
    時は地熱水管路を介して前記予熱器へ、また洗浄時は地
    熱水切替管路を介して前記蒸発器へ導入すべく切替えを
    行なう弁体と、洗浄時に前記蒸発器および予熱器へ複数
    個のボール企投入し循環させて洗浄を行なうボール洗浄
    装置とを具備したことを特徴どする地熱バイナリ−サイ
    クルプラン1−0
JP58244107A 1983-12-26 1983-12-26 地熱バイナリ−サイクルプラント Pending JPS60138212A (ja)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP58244107A JPS60138212A (ja) 1983-12-26 1983-12-26 地熱バイナリ−サイクルプラント

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP58244107A JPS60138212A (ja) 1983-12-26 1983-12-26 地熱バイナリ−サイクルプラント

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JPS60138212A true JPS60138212A (ja) 1985-07-22

Family

ID=17113854

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP58244107A Pending JPS60138212A (ja) 1983-12-26 1983-12-26 地熱バイナリ−サイクルプラント

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JPS60138212A (ja)

Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS6336007A (ja) * 1986-07-29 1988-02-16 Shimizu Constr Co Ltd ガス膨張型温熱水発電システム
JPS63105209A (ja) * 1986-10-21 1988-05-10 Shimizu Constr Co Ltd 冷媒昇温増巾型温熱水発電システム
JPH01281301A (ja) * 1988-05-07 1989-11-13 Hisaka Works Ltd 予熱器付き蒸発装置
JP5855291B1 (ja) * 2015-02-02 2016-02-09 イノベーティブ・デザイン&テクノロジー株式会社 発電システム用の熱交換器および該熱交換器を含むバイナリー発電システム、並びに発電システム用の熱交換器の制御方法
US9657600B2 (en) 2015-02-02 2017-05-23 Innovative Designs & Technology Inc. Heat exchanger, a purifier, an electrode-containing pipe, a power generation system, a control method for heat exchanger and a scale removing method

Cited By (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS6336007A (ja) * 1986-07-29 1988-02-16 Shimizu Constr Co Ltd ガス膨張型温熱水発電システム
JPS63105209A (ja) * 1986-10-21 1988-05-10 Shimizu Constr Co Ltd 冷媒昇温増巾型温熱水発電システム
JPH01281301A (ja) * 1988-05-07 1989-11-13 Hisaka Works Ltd 予熱器付き蒸発装置
JP5855291B1 (ja) * 2015-02-02 2016-02-09 イノベーティブ・デザイン&テクノロジー株式会社 発電システム用の熱交換器および該熱交換器を含むバイナリー発電システム、並びに発電システム用の熱交換器の制御方法
JP2016142451A (ja) * 2015-02-02 2016-08-08 イノベーティブ・デザイン&テクノロジー株式会社 発電システム用の熱交換器および該熱交換器を含むバイナリー発電システム、並びに発電システム用の熱交換器の制御方法
US9657600B2 (en) 2015-02-02 2017-05-23 Innovative Designs & Technology Inc. Heat exchanger, a purifier, an electrode-containing pipe, a power generation system, a control method for heat exchanger and a scale removing method

Similar Documents

Publication Publication Date Title
KR101434908B1 (ko) 중저온 폐열을 활용한 난방 열원 또는 전기 생산 시스템, 및 그 제어방법
JPH0794815B2 (ja) 温度差発電装置
JPS60138212A (ja) 地熱バイナリ−サイクルプラント
JP3481530B2 (ja) 吸収冷温水機
JP3524939B2 (ja) 排気再燃式複合発電プラント
CN209108626U (zh) 用于汽提装置的余热回收装置及具有其的汽提装置
JP2645948B2 (ja) 温水焚吸収式冷温水機
JPS602899A (ja) 熱交換装置
JP2787182B2 (ja) 一重二重吸収冷温水機
JPH0647110B2 (ja) 温泉水の熱利用方法
JP2004085049A (ja) 排熱投入型吸収冷温水機とその運転方法
JP4134579B2 (ja) 排熱利用型吸収式冷凍装置
JPH0638009B2 (ja) 空冷式吸収冷温水ユニツト
JP3604854B2 (ja) 復水器ボール洗浄装置及びその運転方法
CN110631110A (zh) 空冷高背压机组利用低位能供热制冷联合系统
JPH11248373A (ja) 熱交換装置
JPH0621742B2 (ja) 吸収ヒ−トポンプ装置
JPH06108804A (ja) 発電システム
JPH0692857B2 (ja) 多重効用吸収冷凍機
JP2005274080A (ja) 吸収冷温水機
JPS63123988A (ja) 腐食性高温流体冷却装置
JP2001141326A (ja) 排熱投入型吸収式冷凍装置
JPH0355744B2 (ja)
JPS5712299A (en) Cleaning method for cooling tube of heat exchanger
JP2004092968A (ja) 吸収式冷温水機